半導体に過飽和に固溶させた金属の析出を用いた自己組織化ナノ構造の形成

利用半导体中过饱和固溶体金属沉淀形成自组装纳米结构

• 批准号: 13875117
• 负责人: 森 博太郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13875117/
• 关键词: シリコンカーバイド; ナノ粒子; エピタキシャル成長; 電子顕微鏡; 自己組織化; ナノ構造; 過飽和; 自己組織

これまで金属の蒸着源としてタングステンバスケットやるつぼを用いていたが、蒸着レートが低いこともあり、高温に保った基板に蒸着させることは難しかった。そこで、基板を高温に保ったまま金属を蒸着させる手法として、もっと蒸着レートの高い電子ビーム蒸着を用いた。その結果、高速電子線回折法で蒸着された基板を観察したところ、基板表面に微結晶が形成された時に特有の透過パターンが観察された。電子顕微鏡を用いて形成された微結晶を詳細に観察・解析したところ、結晶性の良い立方晶のシリコンカーバイドの微結晶が形成されていることが判った。シリコンカーバイドは化学的安定性、高い電子移動度、高い熱伝導率および機械的強度が高いという優れた特性をもつ直接遷移半導体である。一方、人工的にナノメートルサイズの構造物を作製することは、将来のナノデバイス作製への応用が期待されることから、科学的にも工業的にも注目されている。したがって、ナノメートルサイズのシリコンカーバイドは将来の高性能デバイス作製のための重要な材料になりうると考えられる。今回の実験において、シリコンカーバイドが形成される時にカーボンの供給源になったものは、電子ビーム蒸着の際のカーボンのるつぼであると推定できた。そこで、金属の蒸着をひとまず保留し、ナノメートサイズのシリコンカーバイド微結晶の生成に目を向けた。蒸着材料としては高純度のグラファイトカーボンを用い、基板温度などの条件は同じにしてカーボンを蒸着した結果、粒径が約100nmのシリコンカーバイドのナノ粒子が、前処理をしていないSi(100)基板上においてもエピタキシャル成長して形成されることを見出した。この成果は、8^<th>Asia-Pacific Conference on Electron Microscopyにて発表する。

The source of the metal is steaming, the metal is steaming. The heat exchanger, the substrate, the high temperature, the temperature The results of the test, the high-speed electric wire back-folding method steamed the substrate to observe the temperature, and the micro-crystal on the surface of the substrate formed the characteristic of the temperature through the temperature test. The micro-structure of the computer is used to form the micro-structure, the microstructure is analyzed and analyzed, and the microstructure of the cubic crystal is good, and the microstructure is formed. Because of the chemical stability, high mechanical mobility, high mechanical strength, high mechanical properties, high mechanical strength, high electrical mobility, high mechanical strength, high mechanical strength, high electrical mobility, high mechanical strength, high thermal stability, high mechanical strength, high thermal stability, high temperature, low temperature, high temperature, high temperature, low temperature, high temperature, high temperature, low temperature, high temperature, high temperature, On the one hand, the artificial equipment is used to make the creation work, and in the future, it is expected that the industry will pay close attention to it. In the future, high-performance materials will be used in the future. This time, please do not know what to do this time. This time, you will have to pay for the source, and the electricity will be used to determine the presumption of the situation. The micro-crystals of the metal and the metal are steamed, and the micro-crystals are generated. The temperature and temperature of the steamed material are the same as those of the steamed material. The temperature of the substrate is the same as that of the material. The results show that the particle size is about the same as that of the 100nm, and the temperature of the substrate is the same as that of the Si. Results, 8 ^ < th > Asia-Pacific Conference on Electron Microscopy tables.

项目成果

H.Okado, H.Mori: "Formation of cubic silicon carbide islands on Si(100) surface by carbon deposition"Proceedings of 8^<th> Asia-Pacific Conference on Electron Microscopy. (IN PRESS). (2004)

H.Okado、H.Mori：“通过碳沉积在 Si(100) 表面上形成立方碳化硅岛”第 8 届亚太电子显微镜会议论文集。